题目内容
【题目】回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使带电粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直盒面的匀强磁场中，如图所示，已知D形盒半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交变电压的频率为f。当用此加速器加速质子（
）时，下列说法正确的是（ ）
A. 质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
B. 加速电压越大，质子最后获得的速度越大
C. 交变电压的频率与质子做匀速圆周运动的频率相等
D. B和f都不改变，该回旋加速器也可用于加速α粒子（
）
【答案】AC
【解析】
A.当质子在磁场中的轨迹半径r＝R时，速度
v最大，最大速度v＝2πfR．故A正确；
B.由：
qvB＝m
得最大速度 ：
v＝
，
由此可知，质子的最大速度只与质子本身的比
荷、D形盒半径和磁场的磁感应强度大小有关
，与加速电压无关，故B错误；
C.要使此加速器正常工作，必须使交变电压的
频率与质子做匀速圆周运动的频率相等。故C
正确；
D.由于α粒子与质子的比荷不等，在磁场中匀
速圆周运动的频率不等，所以根据
分析知，B和f都不改变，该回旋加速器不能用
于加速α粒子（
He）。故D错误。
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